TW201623735A - 用於拭紙製造程序中之起皺及結構化的多層帶（二） - Google Patents

Abstract

一種在拭紙製造程序中可使用於纖維素紙幅之起皺或結構化的多層帶結構。該多層帶結構允許在帶體頂面上形成有各種形狀及大小的開孔，同時仍提供具有拭紙製造程序所要求之強度、耐久性及可撓性的結構。

Description

用於拭紙製造程序中之起皺及結構化的多層帶(二) 相關申請案之交互參考

本申請案主張申請於2014年9月25日之美國臨時申請案序號62/055,367及申請於2015年9月23日之美國臨時申請案序號62/222,480的優先權權益。上述申請案的內容全部併入本文作為參考資料。

參考附件

本文提及之所有專利、專利申請案、文獻、參考資料、製造商的指示、描述、產品說明書、及任何產品的產品規格都併入本文作為參考資料。

環形織物及帶體，特別是，在生產拭紙產品時用作帶體的工業織物。如用於「本文」的，拭紙也意指面紙、衛生紙及紙巾。

發明背景

用於製造拭紙產品(例如拭紙及紙巾)的程序為眾所周知。吸水柔軟的拋棄式拭紙產品，例如面紙、衛生 紙及拭紙巾，在現代工業化社會中為當代生活的普通特徵。儘管製造此類產品有許多方法，大致上，它們的製造是在拭紙製造機(tissue making machine)的成形區段中以形成纖維素纖維紙幅(cellulosic fibrous web)開始。該纖維素纖維紙幅的形成係藉由沉積纖維泥漿(亦即，纖維素纖維的水性分散液)於在拭紙製造機的成形區段中的移動成形織物。大量的水由泥漿通過成形織物排出，留下纖維素纖維網於成形織物的表面上，留下在成形織物表面上的纖維素纖維紙幅。纖維素纖維紙幅的進一步加工及乾燥大體使用兩種習知方法中之至少一者進行。

這些方法常被稱為濕壓法及乾燥法。在濕壓法中，新成形纖維素纖維紙幅轉移到壓軋織物以及由成形區段前進到包含至少一壓軋輥隙(press nip)的壓軋區段。該纖維素纖維紙幅穿經由壓軋織物支撐的壓軋輥隙(或數個)，或在兩片壓軋織物之間，這是常見的事。在該(等)壓軋輥隙中，該纖維素纖維紙幅經受將水擠出的壓縮力。水被壓軋織物(或數種)接收，以及最好不回到纖維紙幅或拭紙。

在壓軋後，拭紙例如轉移到壓軋織物，到加熱的轉動洋基乾燥機筒體，藉此造成拭紙在筒體表面上實質乾燥。紙幅鋪在洋基乾燥機筒體表面上時的水分造成紙幅黏著表面，以及，在生產拭紙及紙巾型產品時，通常用起皺刮刀使該紙幅從乾燥機表面起皺。可進一步加工起皺的紙幅，例如，穿經壓延機(calender)以及在進一步的印染操作之前捲起來。已知起皺刮刀在拭紙上的作用可造成拭紙內 的纖維間結合(interfiber bond)在紙幅被驅動進入刮刀時部份被刮刀抵著紙幅的機械搗碎動作破壞。不過，在乾燥紙幅的水分期間，在纖維素纖維之間形成相當強的纖維間結合。結合的強度使得，甚至在慣用的起皺之後，紙幅保有感覺得到的硬度，相當高的密度，而且低膨鬆度(bulk)及吸水性。為了減少用濕壓法形成之纖維間結合的強度，可使用空氣穿透乾燥法(「TAD」)。在TAD程序中，新成形纖維素纖維紙幅轉移到TAD織物是用藉由真空或吸入造成的氣流，它引開紙幅以及強迫它至少部份順從TAD織物的拓樸。在轉移點的下游，攜載於TAD織物上的紙幅穿經及繞過空氣穿透乾燥機，在此對著紙幅及穿過TAD織物的加熱氣流將紙幅乾燥到所欲程度。最後，在空氣穿透乾燥機的下游，紙幅可轉移到洋基乾燥機的表面以便進一步及完成乾燥。然後，用刮刀將完全乾燥的紙幅由洋基乾燥機的表面卸下，這使紙幅縮短或起皺，藉此進一步增加其膨鬆度。然後，將縮短紙幅捲繞於輥子上供觩後續的加工用，包括包裝成適合裝運及消費者購買的形式。

如上述，有多種方法用於製造膨鬆的拭紙產品，以及應瞭解前述概述由該等方法中之一些步驟共享的一般步驟。此外，有為空氣穿透乾燥程序之替代案的程序企圖在沒有TAD單元及與TAD程序關連的高能源成本下達成「類似TAD」拭紙或紙巾產品性質。

膨鬆度、吸收力、強度、柔軟度及外形美觀的性質對許多產品在使用於預期目的時是重要的，特別是在該 纖維狀纖維素產品為面紙或衛生紙或紙巾時。為了在拭紙製造機上生產有這些特性的拭紙產品，常常會把織布構造成片材接觸面有地形形態變異(topographical variation)。這些地形形態變異常以編織紗線股線(woven yarn strand)在織物表面中的平面高差(plane difference)測量。例如，平面高差通常以凸起緯紗或經紗紗線股線的高度差測量或以機器方向(MD)節結與機器橫向(CD)節結在織物表面之平面的高度差測量。

在如上述的一些拭紙製造程序中，初始由使用一或更多成形織物的纖維素成分配料在成形區段中形成含水新生紙幅。將成形及部份脫水的紙幅轉移到包含一或更多壓軋輥隙及一或更多壓軋織物的壓軋區段，紙幅被輥隙的外加壓縮力進一步脫水。在一些拭紙製造機中，在此壓軋脫水階段後，賦予形狀或三維紋理至紙幅，從而紙幅被稱為結構化片材。賦予形狀至紙幅的方式之一涉及在紙幅仍處於可模造的半固態狀態時使用起皺操作。起皺操作使用起皺結構，例如帶體或結構化織物，以及起皺操作在起皺輥隙的壓力下發生，以及紙幅被迫進入在輥隙中之起皺結構的開孔。在起皺操作後，真空也可用來進一步將紙幅吸入起皺結構的開孔。在成形操作(或數個)完成後，乾燥該紙幅以使用習知設備(例如，洋基乾燥機)實質移除任何所欲剩餘的水。

本技藝習知的結構化織物與帶體有不同的組態。在美國專利第7,815,768號及美國專利第8,454,800號可 看到可使用於拭紙製造程序之起皺的帶體及結構化織物之特定例子，彼等在此全部併入本文作為參考資料。

結構化織物或帶體具有使得它們有益於使用於起皺操作的許多性質。特別是，由諸如聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)之聚合物材料製成的編織結構化織物強壯，尺寸穩定且有三維紋理，這是由編織樣式及構成編織結構之紗線的空間引起的，以及由於MD及CD紗線可互相稍微讓位而可撓，這使得織布能夠順應走紗(fabric run)的任何距離不規則性。因此，織物可提供在用於拭紙製造機時可忍受應力及力的強壯及可撓起皺結構。結構化織物的開孔(在成形期間吸入紙幅)可經形成成為編織紗線之間的空間。更特別的是，該等開孔可用三維方式形成，因為編織紗線在機器方向(MD)及機器橫向(CD)有特定所欲樣式的「節結」或交叉。同樣地，可構造本質上有限的各種開孔用於結構化織物。此外，織物為由紗線構成之編織結構的本質有效地限制可形成之開孔的最大尺寸及可能形狀。因此，儘管以強度、耐久性及可撓性而言，編織結構化織物的結構在拭紙製造程序中很適合用於起皺，然而對於在使用編織結構化織物時可實現的拭紙製造紙幅，在造型種類上仍有限制。結果，對於起皺操作，用織布製成的拭紙或紙巾產品要同時實現較高的紙厚(caliper)及較高的柔軟度是有極限的。

作為編織結構化織物的替代例，擠製聚合物帶結構在起皺操作中可用作紙幅造型表面。有不同尺寸及不同形狀的開孔(或洞或穴)可在這些擠製聚合物結構中形成，例 如，藉由雷射鑽孔法，機械衝壓法，壓花法，模造法，或適用於此目的的任何其他手段。

不過，在形成開孔時移除擠製聚合物帶結構之材料的影響是減少強度以及對於MD拉伸及潛變的抵抗力，以及帶體的耐久性。因此，在可形成於擠製聚合物帶體之開孔的大小及/或密度上同時仍使得該帶體對於拭紙製造起皺程序可行是有實際極限的。

起皺帶(creping belt)或織物的要求之一是要被組配成可實質防止拭紙或紙巾產品之紙幅中的纖維素纖維通過在起皺輥隙之起皺帶的開孔。結果，諸如紙厚、強度及外觀的片材性質會低於最佳結果。

發明概要

根據各種具體實施例，描述一種在拭紙製造程序中用於紙幅之起皺及結構化的多層帶。該帶體也可使用於其他拭紙製造程序，例如「空氣穿透乾燥法」(TAD)，節能先進技術乾燥法(「eTAD」)，先進拭紙模造系統(「ATMOS」)，以及新拭紙技術(「NTT」)。

該帶體包含由一擠製聚合物材料形成的一第一層，其中該第一層提供該帶體中沉積一經部份脫水之新生拭紙紙幅於其上的一第一表面。該第一層有延伸穿過它的多個開孔，其中該等多個開孔在該第一表面或片材接觸面的平面有至少約0.1平方毫米的平均橫截面面積。該帶體至少也包含附著至該第一層的一第二層，其中該第二層形成 該帶體的一第二表面。該第二層有延伸穿過它的多個開孔，其中該第二層之該等多個開孔鄰近該第一層與該第二層之一介面的橫截面面積小於該第一層之該等多個開孔鄰近該第一層與該第二層之該介面的橫截面面積。

再者，作為一替代具體實施例，該第一層之該等開孔在這兩層之介面處的直徑可等於或小於該第二層之該等開孔的直徑。

根據另一具體實施例，描述一種用於拭紙紙幅經由TAD、eTAD、ATMOS、或者是NTT程序之結構化或者是在拭紙製造起皺程序中用於紙幅之起皺及結構化的多層帶。該帶體包含由一擠製聚合物材料形成的一第一層，其中該第一層提供該帶體的一第一表面。該第一層有延伸穿過它的多個開孔，其中該等多個開孔有至少約0.5立方毫米的容積。第二層在一介面處附著至該第一層，其中該第二層提供該帶體的一第二表面，以及該第二層由滲透率至少約有200CFM的一織布形成。

根據另一具體實施例，提供一種在拭紙製造程序中用於紙幅之起皺及/或結構化的多層帶。該帶體包含由一擠製聚合物材料形成的一第一層，其中該第一層提供該帶體的一第一表面。該第一層有延伸穿過它的多個開孔，其中該第一表面(i)提供約10%至約65%的接觸面積，以及(ii)有約10/平方厘米至約80/平方厘米的一開孔密度。第二層附著至該第一層，其中該第二層形成該帶體的一第二表面，以及該第二層有延伸穿過它的多個開孔。該第二層之該等 多個開孔鄰近該第一層與該第二層之一介面的橫截面面積小於在該第一層表面之該等多個開孔鄰近該第一層與該第二層之該介面的橫截面面積。在一些具體實施例中，該第二層之開孔的大小與該第一層之開孔的大小相同。在其他具體實施例中，該第二層之開孔的大小大於該第一層之開孔的大小。在某些具體實施例中，該第一層及該第二層之開孔的比率等於1。在其他具體實施例中，該比率大於1。又在其他具體實施例中，該比率小於1。

100‧‧‧壓軋區段

102‧‧‧壓軋織物

104‧‧‧吸入輥

106‧‧‧壓軋靴

108‧‧‧承壓輥

110‧‧‧起皺輥

112‧‧‧起皺帶

114‧‧‧真空箱

116‧‧‧紙幅

120‧‧‧帶體起皺輥隙

200‧‧‧拭紙製造機

202‧‧‧成形區段

204‧‧‧流漿箱

206‧‧‧成形織物

208、210‧‧‧輥

212‧‧‧成形輥

214‧‧‧壓軋織物長段

216‧‧‧靴式壓軋區段

218‧‧‧洋基乾燥機

220‧‧‧位置

222‧‧‧起皺刮刀

300‧‧‧拭紙製造機

302‧‧‧流漿箱

304‧‧‧成形織物

306‧‧‧轉移織物

308‧‧‧成形輥

310‧‧‧胸輥

312‧‧‧脫水區

314‧‧‧吸入箱

316‧‧‧空氣穿透乾燥面

318‧‧‧真空輔助箱

320‧‧‧轉移區

322、324‧‧‧空氣穿透乾燥機

326‧‧‧洋基乾燥機

328‧‧‧捲筒

400‧‧‧多層起皺帶

402‧‧‧擠製聚合物頂層

404‧‧‧織布底層

406‧‧‧開孔

408‧‧‧頂面

500‧‧‧多層起皺帶

502‧‧‧擠製聚合物頂層

504‧‧‧擠製聚合物底層

506‧‧‧開孔

508‧‧‧頂面

510‧‧‧開孔

602‧‧‧開孔

604‧‧‧至少一擠製頂層

606‧‧‧頂面

608‧‧‧內表面

610‧‧‧開孔

612‧‧‧開孔

614‧‧‧底面

702‧‧‧光學輻射

704‧‧‧第一均勻凸起的連續邊緣或隆脊

704A‧‧‧凸邊704的俯視圖

705A、705B‧‧‧點線

706‧‧‧頂面

706‧‧‧第二均勻凸起的連續邊緣或隆脊

706A‧‧‧凸邊706的俯視圖

708‧‧‧頂部

α‧‧‧角度

△x1‧‧‧在x座標方向的開孔610直徑

△y1‧‧‧在y座標方向的開孔610直徑

△x2‧‧‧在x座標方向的開孔612直徑

△y2‧‧‧在y座標方向的開孔612直徑

圖1的示意圖圖示具有起皺帶的拭紙或紙巾製造機器組態。

圖2的示意圖圖示圖1之拭紙製造機的濕壓軋轉移及帶體起皺區段。

圖3的示意圖圖示有兩個TAD單元的替代拭紙製造機組態。

圖4A根據一具體實施例圖示多層起皺帶之一部份的橫截面圖。

圖4B為圖示於圖4A之部份的上視圖。

圖5A的平面圖根據一具體實施例圖示擠製頂層的多個開孔。

圖5B的平面圖根據一具體實施例圖示擠製頂層的多個開孔。

圖6為圖示於圖5A及圖5B的開孔中之一者的橫截面圖。

圖7A根據本發明另一具體實施例圖示多層起皺帶之一部份的橫截面圖。

圖7B為圖示於圖7A之部份的上視圖。

較佳實施例之詳細說明

本文描述可使用於拭紙製造程序的帶體具體實施例。特別是，該帶體可用來在例如TAD、eTAD、ATMOS或NTT或者是帶體起皺程序中賦予拭紙或紙巾紙幅的紋理或結構，其中該帶體具有多層結構。

如用於本文的用語「拭紙或紙巾」涵蓋主要成分為纖維素的任何拭紙或紙巾產品。這包括，例如，市場上以紙巾、衛生紙、面紙等等出售的產品。用來生產這些產品的配料可包含原生漿或回收(二次)纖維素纖維，或包含纖維素纖維的纖維混合物。木質纖維包括，例如，得自落葉及針葉樹者，包含軟木纖維，例如北方及南方軟木牛皮纖維，以及硬木纖維，例如桉樹、楓樹、樺樹、白楊或其類似者。「配料」及其類似術語係指包含纖維素纖維的含水組合物，以及視需要，用於製造拭紙產品的濕強劑(wet strength resin)、溶膠劑(debonder)及其類似者。

如本文所使用的，在拭紙製造程序中被形成、脫水、紋理(結構化)、加皺紋及乾燥成完成品的初始纖維及液態混合物會被稱為「紙幅」及/或「新生紙幅」。

用語「機器方向」(MD)及「機器橫向」(CD)係根據本技藝充分了解的意思來使用。亦即，帶體或起皺結 構的MD係指帶體或起皺結構在拭紙製造程序中移動的方向，同時CD係指與帶體或起皺結構之MD垂直的方向。同樣，當指涉拭紙產品時，拭紙產品的MD係指產品在拭紙製造程序中前進的產品方向，以及CD係指垂直於產品之MD的拭紙產品方向。

如本文所指的「開孔」係包含開孔、洞或穴，可具有不同的大小及不同的形狀，以及例如，用雷射鑽孔法，機械衝壓法，壓花法，模造法或適用於此目的的任何其他手段，可形成於帶體的擠製聚合物結構中。

拭紙製造機

利用本發明帶體具體實施例及製作拭紙產品的程序可包括緊密地脫水有隨機分布之纖維的拭紙製造配料以便形成半固態紙幅，然後帶體使紙幅起皺以重新分配紙幅的纖維及形狀(紋理)以便實現有所欲性質的拭紙產品。該程序的步驟可在有不同組態的拭紙製造機上進行。以下為此類拭紙製造機的兩個非限定性實施例。

圖1圖示拭紙製造機200的第一實施例。機器200為包含起皺操作在其中進行之壓軋區段100的三環機(three-fabric loop machine)。壓軋區段100的上游為成形區段202，就機器200而言，它在本技藝被稱為新月型成型器(Crescent Former)。成形區段202包含流漿箱(headbox)204，其係沉積配料於由輥208及210支撐的成形織物206上，藉此開始形成拭紙紙幅。成形區段202也包含成形輥212，其係支撐壓軋織物102藉此也直接形成紙幅116於壓軋織物102 上。壓軋織物長段(press fabric run)214延伸到靴式壓軋區段(shoe press section)216，其中潮濕紙幅係沉積於承壓輥108上，以及正被濕壓軋的紙幅116同時轉移到承壓輥108。

拭紙製造機200之組態的替代實施例包含成雙織物成形區段，而不是新月型成形區段202。在此一組態中，成雙織物成形區段的下游，此一拭紙製造機的其餘組件的組配及配置方式與拭紙製造機200的類似。有成雙織物成形區段之拭紙製造機的實施例在美國專利申請公開案2010/0186913可看到。可使用於拭紙製造機的替代成形區段之其他實施例包括C形纏繞成雙織物成型器，S形纏繞成雙織物成型器，或吸入胸輥成型器(suction breast roll former)。熟諳此藝者明白這些如何整合於拭紙製造機中，甚至是其他的替代成形區段。

紙幅116轉移到在帶體起皺輥隙120中的起皺帶112上，然後用真空箱114抽真空，這在下文有更詳細的描述。在此起皺操作之後，紙幅116沉積於在另一壓軋輥隙216中的洋基乾燥機218上，同時可噴灑施加起皺黏著劑於洋基表面。至洋基乾燥機218的轉移可發生，例如，在紙幅116與洋基表面之間有約4%至約40%加壓接觸面積以及以約250英磅/直線英吋(PLI)至約350PLI(約43.8千牛頓/米至約61.3千牛頓/米)的壓力下。在輥隙216於紙幅密實度(web consistency)例如約25%至約70%時可發生轉移。應注意，如本文所使用的「密實度」係指新生紙幅的固體百分比，例如，根據絕對乾燥基礎(bone dry basis)來計算的。在有些密 實度，有時難以使紙幅116夠牢地黏著至洋基乾燥機218的表面以便由起皺帶112完全地卸下紙幅。為了增加紙幅116與洋基乾燥機218表面的黏著力，黏著劑可施加至洋基乾燥機218的表面。該黏著劑可允許系統高速操作以及高噴射速度衝擊空氣乾燥，以及也允許後續由洋基乾燥機218剝下紙幅116。此一黏著劑的實施例為聚乙烯醇/聚醯胺黏著劑組合物。不過，熟諳此藝者明白仍有可用來促進紙幅116轉移到洋基乾燥機218的各式各樣替代黏著劑以及黏著劑數量。

紙幅116在洋基乾燥機218上乾燥，洋基乾燥機218為一加熱筒體且藉由在圍繞洋基乾燥機218之洋基罩(Yankee hood)之中的高噴射速度衝擊空氣。在洋基乾燥機218旋轉時，紙幅116在位置220處由乾燥機218剝落。然後，紙幅116可隨後纏繞於捲取捲筒(未圖示)上。該捲筒在穩定狀態下可快於洋基乾燥機218地操作以便賦予紙幅116另一皺紋。視需要，起皺刮刀222可用於傳統的乾起皺紙幅116。無論如何，可安裝用於間歇性接合的刮漿刀(cleaning doctor)以及用來控制材料在洋基表面上的積累。

圖2圖示起皺發生於此處之壓軋區段100的細節。壓軋區段100包含壓軋織物102，吸入輥104，壓軋靴(press shoe)106，以及承壓輥(backing roll)108。該壓軋靴實際上裝在筒體內，以及該筒體有裝在彼之圓周上的帶體，因此看起來像是圖1的輥106。視需要可加熱承壓輥108，例如，用蒸氣。壓軋區段100也包含起皺輥110，起皺帶112，以及真空箱114。可將起皺帶112組配成為多層帶，如下述。

在起皺輥隙120中，紙幅116轉移到起皺帶112的頂面上。起皺輥隙120界定在承壓輥108與起皺帶112之間，其中用起皺輥110使起皺帶112貼著承壓輥108。在起皺輥隙120處的此一轉移中，紙幅116的纖維素纖維被重新定位及定向。在紙幅116轉移到帶體112上之後，真空箱114可用來對於紙幅116施加吸力以便至少部份吸引出微小的皺褶。外加吸力也可協助吸引紙幅116進入起皺帶112的開孔，藉此進一步造型紙幅116。下文描述紙幅116之此一造型的其他細節。

起皺輥隙120在任何一處大體覆蓋例如約1/8英吋至約2英吋(約3.18毫米至約50.8毫米)的帶體起皺輥隙距離或寬度，更特別的是，約0.5英吋至約2英吋(約12.7毫米至約50.8毫米)。(即使「寬度」為常用用語，輥隙的距離沿著MD測量)。起皺輥隙120的輥隙壓力來自在起皺輥110與承壓輥108之間的加載。起皺壓力大體約有20至約100PLI(約3.5千牛頓/米至約17.5千牛頓/米)，更特別的是，約40PLI至約70PLI(約7千牛頓/米至約12.25千牛頓/米)。儘管起皺輥隙的最小壓力可為10PLI(1.75千牛頓/米)或20PLI(3.5千牛頓/米)，然而熟諳此藝者明白，在商業機器中，最大壓力可儘可能地高，它只受限於使用的特定機器。因此，可使用超過100PLI(17.5千牛頓/米)、500PLI(87.5千牛頓/米)、或1000PLI(175千牛頓/米)或更多的壓力。

在一些具體實施例中，最好重建紙幅116的纖維間特性，然而在其他情形下，可能想要影響只在紙幅116平 面中的性質。該等起皺輥隙參數在各種方向可影響纖維在紙幅116中的分布，包括誘發在z向的變化(亦即，紙幅116的膨鬆度)，以及在MD及CD的變化。在任何情形下，起於起皺帶112的轉移是高速衝撞，因為起皺帶112的行進比行進離開承壓輥108的紙幅116慢，以及出現明顯的速度變化。在這點上，起皺的程度常被稱為起皺比率，該比率的計算如下：起皺比率(%)=(S1/S2-1)100

在此S1為承壓輥108的速度，以及S2為起皺帶112的速度。通常，紙幅116在約5%至約60%的比率下起皺。事實上，可使用接近甚至超過100%的高起皺程度。

圖3圖示拭紙製造機300的第二實施例，它可用作上述拭紙製造機200的替代例。機器300經組配成可用於空氣穿透乾燥法(TAD)，其中係藉由使高溫空氣移動通過紙幅116來實質移除紙幅116的水。如圖3所示，開始供給配料通過流漿箱302到機器300中。當該配料在成形輥308與胸輥(breast roll)310之間通過時，它們被滔滔不絕地引導進入形成於成形織物304、轉移織物306之間的輥隙。成形織物304與轉移織物306轉化成連續迴圈以及當在成形輥308與胸輥310之間通過後分開。在與成形織物304分離後，轉移織物306及紙幅116穿經脫水區312，其中吸入箱314移除紙幅116及轉移織物306的水分，藉此增加紙幅116的密實度，例如，約10%至約25%。然後，紙幅116轉移到空氣穿透乾燥面316，它可為描述於本文的多層帶。在一些具體實施例中， 應用真空以協助紙幅116轉移到帶體316，如在轉移區320中的真空輔助箱318所示。

攜載紙幅116的帶體316接下來繞過空氣穿透乾燥機322及324，以及藉此增加紙幅116的密實度，例如，到約60%至90%。在穿經乾燥機322及324後，紙幅116差不多永久性地賦予最終形狀或紋理。然後，在紙幅116性質不嚴重劣化下，紙幅116轉移到洋基乾燥機326。如上述，結合拭紙製造機200，就在與平移紙幅接觸之前，黏著劑可噴塗於洋基乾燥機326上以促進轉移。在紙幅116到達有約96%或更大的密實度之後，使用另一起皺刮刀，因為可能需要從洋基乾燥機326取出紙幅116；以及隨後紙幅116用捲筒328捲取。可控制相對於洋基乾燥機326之速度的捲筒速度以在由洋基乾燥機326卸下時進一步調整施加至紙幅116的皺紋。

請再次注意，圖示於圖1及圖3的拭紙製造機只是可用於描述於本文之帶體具體實施例的可能組態之實施例。其他實施例包括描述於前面提到之美國專利申請公開案2010/0186913的。

多層起皺帶

描述於本文的多層帶具體實施例在拭紙製造機中可使用於起皺或乾燥操作，如上述。由本文的揭示內容顯而易見，多層帶的結構提供特別適用於起皺操作的許多有利特性。不過，應注意，儘管本文描述帶體的結構，然而該帶結構可使用於起皺操作以外的應用，例如提供拭紙 紙幅之形狀或紋理的TAD、NTT、ATMOS或任何模造製程。

起皺帶有多樣化的性質以便在拭紙製造機中令人滿意地進行，如上述。在一方面，該起皺帶忍受應力、外加拉伸、壓縮，以及來自在操作期間施加至起皺帶之靜止元件的可能磨損。同樣地，該起皺帶強壯，亦即，包含高彈性係數(針對尺寸穩定性)，特別是在MD。另一方面，該起皺帶也可撓且耐久以便平滑(平坦)地高速運行持續一段加長的時間。如果起皺帶做成太脆弱，則在操作期間容易裂開或其他破裂。強壯但可撓的組合限制可用來形成起皺帶的可能材料。亦即，該起皺帶結構有能力實現強度、在MD及CD中之穩定性、耐久性和可撓性的組合。

除了強壯及可撓以外，起皺帶最好應允許在帶體的拭紙接觸層中形成各種開孔大小及形狀。起皺帶的開孔在最終拭紙結構中形成紙厚產生用圓頂，如下述。起皺帶的開孔也可用來賦予正被起皺之紙幅的特定形狀、紋理及樣式，以及從而所形成的拭紙產品。藉由使用帶體頂層開孔的不同大小、密度、分布及深度可用來生產有不同視覺樣式、膨鬆度及其他物理性質的拭紙產品。同樣地，用來形成起皺帶表面層的可能材料或材料組合包括能夠以所欲形狀、密度及樣式來形成各種開孔於多層帶的表面層材料中以便在起皺操作期間用來支撐及紋理化紙幅。

擠製聚合物材料可形成有各種開孔的起皺帶，以及因此，擠製聚合物材料為用來形成起皺帶的可能材料。特別是，用不同技術可在擠製聚合物帶結構中形成精確成 形的開孔，例如，包括雷射鑽孔或切割、壓花及/或機械衝壓。

如本文所述的起皺帶具體實施例提供多層起皺帶的可取方面係藉由在整體多層帶結構的不同層中提供不同的性質給帶體。在數個具體實施例中，該多層帶包含由擠製聚合物材料製成的頂層，其允許開孔有不同的形狀、大小、樣式及密度形成於該層中。該多層帶的底層由一種提供強度、尺寸穩定性及耐久性給帶體的結構形成。藉由提供底層的這些特性，擠製聚合物頂層可設有比只包含擠製單料聚合物層之帶體還大的開孔，因為多層帶的頂層不需要貢獻很多給帶體的強度、穩定性及耐久性，若有的話。

根據數個具體實施例，多層起皺帶包含至少兩層。如本文所使用的，「層」為帶結構的連續截然不同部份，它與該帶結構的另一連續截然不同部份是物理分離。如下述，多層帶中之兩層的實施例為用黏著劑接合至織布層的擠製聚合物層。尤其是，如界定於本文的層可包含有另一結構實質嵌在其中的結構。例如，美國專利第7,118,647號描述一種造紙帶結構，其中由光敏樹脂製成的一層具有嵌入該樹脂的增強元件。具有增強元件的這種光敏樹脂為一層。不過，同時，具有增強元件的光敏樹脂不構成如本文所使用的「多層」結構，因為有增強元件的光敏樹脂不是帶結構中物理截然不同或彼此分離的兩個連續截然不同部份。

接下來，詳述根據具體實施例之多層帶的頂層及 底層。在此，多層起皺帶的「頂」或「片材接觸」面係指帶體中有紙幅沉積於其上的一面。因此，「頂層」為多層帶體的一部份，其形成起皺操作會造型纖維素紙幅於其上的表面。如本文所使用的，起皺帶的「底」或「機器」面係指該帶體的反面，亦即，面向及接觸加工設備(例如，起皺輥及真空箱)的一面。因此，該「底層」提供提供底部表面。

頂層

根據具體實施例之多層帶的擠製聚合物頂層的功能之一是要提供一種可形成數個開孔的結構，其中該等開孔係由該層的一面穿穿經至另一面，以及該等開孔在拭紙製造程序的一步驟期間賦予圓頂形狀給紙幅。在數個具體實施例中，該頂層可能不需要賦予任何強度、穩定性、拉伸或潛變抵抗力(creep resistance)，或多層起皺帶本身的耐久性，因為這些性質主要可由底層提供，如下述。此外，可能不將頂層的開孔組配成可防止紙幅的纖維素纖維在拭紙製造程序中被一路實質拉出通過頂層，因此這項「防止」也可用底層達成，如下述。

在數個具體實施例中，多層帶的頂層由擠製可撓熱塑材料製成。在這點上，可用來形成頂層之熱塑材料的類型沒有特別限制，只要該材料大體具有諸如(紙片與帶體之間的)磨擦、可壓縮性、撓曲疲勞及破裂阻抗(crack resistance)之類的性質，以及必要時，能夠暫時黏著至紙幅的表面以及自其釋放。而且，熟諳此藝者由本揭示內容可明白，有許多可能的可撓熱塑材料可用來提供與特別描述 於本文之熱塑塑膠實質類似的性質。也應注意，用語如使用於本文的「熱塑材料」旨在包含熱塑彈性體，例如，「類似橡膠」的材料。更應注意，熱塑材料可加入具纖維形式的其他熱塑材料(例如，切碎的聚脂纖維)或非熱塑材料，例如在合成材料找到的，作為擠製層的添加物以增強某一所欲性質。

熱塑頂層可用任何適合技術製成，例如，模造法或擠製法。例如，熱塑頂層(或任何附加層)可由以螺旋方式邊對邊地鄰接及連結在一起的多個區段製成。由材料之擠製狹條形成該層的此一技術教導於頒給Rexfelt等人的美國專利第5,360,656號，其內容全部併入本文作為參考資料。再者，該擠製層可由擠製狹條製成和鄰接及並排連結，如美國專利第6,723,208 B1號所教導的，其內容全部併入本文作為參考資料。或者，就此而言，用如美國專利第8,764,943號所教導的方法，該層可由擠製狹條形成。

可以一角度削薄或用其他方式形成鄰接邊緣，例如圖示於頒給Hansen的美國專利第6,630,223號者，其揭示內容併入本文作為參考資料。

能形成此層的其他技術為本技藝所習知。用熟諳此藝者習知的技術，可形成擠製材料的個別環形迴圈且縫成有適當長度及CD或對角接縫的環形迴圈。然後，使這些環形迴圈成為邊對邊鄰接配置，迴圈數由CD決定以及完成帶體要求的迴圈及總CD寬度。使用本技藝所習知的技術可製作及互相連結鄰接邊緣，例如，如上述美國專利第 6,630,223號所教導的。

在數個特定具體實施例中，用來形成多層帶之頂層的材料為聚胺甲酸酯。一般而言，熱塑聚氨酯的製造係藉由使(1)二異氰酸鹽(diisocyanate)與短鏈二元醇(亦即，鏈伸長劑)反應，以及使(2)二異氰酸鹽與長鏈雙官能二元醇(亦即，多元醇)反應。可藉由改變反應化合物之結構及/或分子量產生的數量幾乎無限的可能組合使得大量不同的聚胺甲酸酯配方成為有可能。而且，由此可見，聚氨酯為可做成具有範圍很廣之性質的熱塑材料。在考慮聚氨酯用作根據具體實施例之多層起皺帶的擠製頂層時，可調整聚胺甲酸酯的硬度以與諸如耐磨性、破裂阻抗及全厚度可壓縮性之類的性質達成折中。

此外，能夠調整聚胺甲酸酯的硬度是有利的，以及對應地，聚胺甲酸酯之表面的磨擦係數。表1列示在本發明之一些具體實施例中用來形成多層帶之頂層的聚胺甲酸酯實施例。

列於表1的聚胺甲酸酯用來形成下述帶體2至8的頂層。不過，列於表1的特定聚胺甲酸酯性質僅供示範，因為可改變該等性質中之任一或所有同時仍可提供適用於在此所述多層帶之頂層的材料。本發明具體實施例可使用任何適當的聚胺甲酸酯。

作為聚胺甲酸酯的替代例，在本發明其他具體實施例中可用來形成頂層的特定聚脂熱塑實施例為由在美國特拉華州威爾明頓之杜邦公司以名稱HYTREL®出售者。各種HYTREL®為聚脂熱塑彈性體，其具有有利於形成描述於本文之多層起皺帶之頂層的破裂阻抗，可壓縮性，以及拉伸性質。

在考慮能夠在擠製熱塑材料中形成有不同大小、形狀、密度及組態之開孔時，熱塑性塑膠，例如上述聚氨酯及聚脂，為形成本發明多層帶之頂層的有利材料。擠製熱塑頂層的開孔可用各式各樣技術形成。此類技術的實施例包括雷射雕刻、鑽孔、或在有或沒有壓花下的切割或機械衝壓。熟諳此藝者應瞭解，此類技術可用來以各種樣式、尺寸及密度來形成大及大小一致的開孔。事實下，使用此類技術可在熱塑頂層中大部份任何類型的開孔(尺寸、形狀、側壁角度等等)。

在考慮可形成於擠製頂層之開孔的不同組態時，應瞭解，該等開孔甚至樣式或密度在整個表面上不需要一樣。亦即，形成於擠製頂層的開孔有些可具有與形成於該擠製頂層之其他開孔不同的組態。事實上，擠製頂層 可提供不同的開孔以便在拭紙製造程序中對紙幅提供不同的紋理。例如，在起皺操作期間，擠製頂層中有些開孔的大小及形狀可製作成在拭紙紙幅中可用來形成圓頂結構。同時，頂層的其他開孔可具有大很多的尺寸及不同的形狀以在拭紙紙幅中提供與用壓花操作實現之樣式等效的樣式，不過後續不會損失片材膨鬆度(sheet bulk)及其他所欲拭紙性質。

在考慮用於拭紙紙幅在帶體起皺操作中形成圓頂結構之開孔的尺寸時，多層帶具體實施例的擠製頂層允許尺寸比替代結構(例如，編織結構化織物及擠製單料聚合物帶結構)大很多的開孔。開孔的尺寸可用開孔在由頂層提供之多層帶表面之平面的橫截面面積量化。在一些具體實施例中，多層帶之擠製頂層的開孔在片材接觸面(頂面)上有至少約0.1平方毫米到至少約1.0平方毫米的平均橫截面面積。更特別的是，該等開孔的平均橫截面面積約有0.5平方毫米至約15平方毫米，或更特別的是，約有1.5平方毫米至約8.0平方毫米，甚至更特別的是，約有2.1平方毫米至約7.1平方毫米。

在擠製聚合物單料帶體中，例如，有這些尺寸的開孔會需要移除形成聚合物單料帶體之材料的主體使得帶體可能會不夠強到足以忍受帶體起皺程序的僵硬及應力。熟諳此藝者也會明白，用作起皺帶的織布可能無法提供有這些尺寸之開孔的等效物，因為織物的紗線可能無法編織(隔開或改變尺寸)以提供這些尺寸的等效物，以及卻仍然提 供足夠的結構整體性以便能夠在帶體起皺或其他拭紙結構化程序中起作用。

擠製層的開孔大小也可用容積量化。在此，開孔的容積係指穿過帶體表面層厚度之開孔佔據的空間。在數個具體實施例中，多層帶之擠製聚合物頂層的開孔可具有至少約0.05立方毫米的容積。更特別的是，開孔的容積可在約0.05立方毫米至約2.5立方毫米之間，或更特別的是，開孔的容積可在約0.05立方毫米至約11立方毫米之間。在其他具體實施例中，開孔可至少有0.25立方毫米及更多。

多層帶的其他截然不同特性包括由帶體頂面提供之接觸面積的百分比。頂面的百分比接觸面積係指帶體表面中不是開孔的百分比。百分比接觸層與以下事實有關：本發明多層帶可形成比編織結構化織物或擠製聚合物單料帶體大的開孔。亦即，開孔實際減少帶體頂面的接觸面積，以及由於多層帶可具有較大的開孔，因此可減少百分比接觸面積。在一些具體實施例中，多層帶的擠製頂面提供約10%至約65%的接觸面積。在更特定的具體實施例中，該頂面提供約15%至約50%的接觸面積，以及在更特定的具體實施例中，該頂面提供約20%至約33%的接觸面積。如上述，若需要，在此層中可具有開孔密度與結構之其餘部份不同的區域，從而不同的樣式。甚至在樣式中可呈現商標或其他設計。

開孔密度為在由多層帶之擠製頂層提供的頂面中之開孔的相對大小及個數的又一度量。在此，擠製頂面 的開孔密度係指單位面積的開孔數，例如，每平方厘米的開孔數。在某些具體實施例中，由頂層提供的頂面有約10/平方厘米至約80/平方厘米的開孔密度。在更特定的具體實施例中，由頂層提供的頂面有約20/平方厘米至約60/平方厘米的開孔密度，以及在更特定的具體實施例中，該頂面有約25/平方厘米至約35/平方厘米的開孔密度。如上述，在此層中可具有開孔密度與結構之其餘部份不同的區域。如本文所述，在起皺操作期間，多層帶之擠製頂層的開孔在紙幅中形成圓頂結構。該多層帶的具體實施例可提供可形成擠製單料帶體的較高開孔密度，以及開孔密度高於可用織布等效實現的。因此，在起皺操作期間，該多層帶可用來在紙幅中形成比擠製聚合物單料帶體或編織結構化織物本身還多的圓頂結構，以及因此，該多層帶可使用於拭紙製造程序以生產具有數目比編織結構化織物或擠製單料帶體更多之圓頂結構的拭紙產品，從而使拭紙產品具有可取特性，例如柔軟度及吸收力。

由多層帶之擠製頂層形成的起皺表面會影響起皺程序的另一方面是頂面的磨擦及硬度。在不受限於理論下，據信較軟的起皺結構(帶體或織物)在起皺輥隙內會提供更好的壓力均勻度，而提供更均勻的拭紙產品。此外，當紙幅在起皺輥隙中轉移到起皺帶結構期間，起皺帶結構表面上的磨擦最小化紙幅的滑動。紙幅愈少滑動造成起皺帶結構的磨耗愈少，且允許起皺結構帶在較高、較低的基重範圍都運轉良好。也應注意，起皺帶可防止紙幅滑動而不 實質損傷紙幅。在這點上，該起皺帶優於織布結構，因為織布表面上的節結在起皺操作期間可能起作用使紙幅破裂。因此，多層帶結構在低基重範圍可提供較好的結果，在此紙幅破裂可能不利於起皺程序。能夠在低基重範圍工作可能有利，例如，在形成面紙產品時。

在考慮用來擠製多層帶具體實施例之頂層的材料時，聚胺甲酸酯為非常適合的材料，如上述。聚胺甲酸酯使用於起皺帶時為相對軟的材料，特別是在相較於可用來形成擠製聚合物單料起皺帶的材料時。同時，聚胺甲酸酯可提供相對高的磨擦表面。聚胺甲酸酯已知有取決於配方在約0.5至約2之間的磨擦係數，以及，列於表1的特別聚胺甲酸酯有約0.6的磨擦係數。特別是，也描述於上文為用於形成頂層之合適材料的HYTREL®熱塑物種之一有約0.5的磨擦係數。因此，本發明多層帶可提供柔軟且高磨擦的頂面，實現「柔軟的」片材起皺操作。

因此，在數個具體實施例中，頂層可用擠製熱塑彈性體材料形成。熱塑彈性體(TPE)可選自，例如，聚脂TPE、基於尼龍的TPE及熱塑聚胺甲酸酯(TPU)彈性體。可用來製作帶體具體實施例的TPE及TPU在擠製後各自的蕭式硬度等級約為60A至約95A，以及約30D至約85D。TPU的乙醚及酯等級可用來製作帶體。基於最終多層帶性質的末端應用需求，也可用基於聚脂或尼龍之TPE或者是TPU彈性體的各種等級調合物製成這些帶體。也可用熱穩定劑添加物修改TPE及TPU彈性體以控制及增強帶體的耐熱性。基 於聚脂之TPE的實施例包括用以下名稱出售的熱塑塑膠：HYTREL®(DuPont)，Arnitei®(DSM)，Riteflex®(Ticona)，Pibiflex®(Enichem)。基於尼龍之TPE的實施例包括Pebax®(Arkema)，Vetsamid-E®(Creanova)，Grilon®/Grilamid®(EMS-Chemie)。TPU彈性體的實施例包括Estane®，Pearlthane®(Lubrizol)，Ellastolan®(BASF)，Desmopan®(Bayer)，以及Pellethane®(DOW)。

通過施加塗層於頂部片材接觸面上，可改變擠製頂層之頂面的性質。在這點上，塗層可添加至頂面，例如，以增加或減少頂面的磨擦或釋放片材特性。另外或替換地，塗層永久性地添加至擠製層的頂面，例如，以改善頂面的耐磨性。這可在開孔放進頂層之前或之後施加，只要帶體在施加塗層後仍可滲透空氣及水。取決於將會使用多層帶的特定拭紙製造程序，此類塗層的實施例包含疏水性及親水性組合物兩者。

底層

多層起皺帶的底層用來提供強度，MD拉伸及潛變的抵抗力，帶體的CD穩定性及耐久性。

如同頂層，底層也包含穿過該層之厚度的多個開孔。底層的至少一開孔可對齊擠製頂層的至少一開孔，以及因此，提供穿過多層帶厚度的開孔，亦即，穿過頂層及底層。不過，底層的開孔小於頂層的開孔。亦即，底層在的開孔在擠製頂層與底層之介面附近的橫截面面積小於頂層多個開孔在擠製頂層與底層之介面附近的橫截面面積。 因此，底層的開孔可防止拭紙紙幅的纖維素纖維在帶體/紙幅暴露於真空時被完全拉出通過多層帶結構。大體如上述，紙幅的纖維素纖維被拉出通過帶體不利於拭紙製造程序在於：纖維會隨著時間積累於拭紙機器中，例如，累積於真空箱的外緣。纖維的積累使得機器停機時間成為必要以便清出纖維積累。損失纖維也不利於保有良好的拭紙片材性質，例如吸收力及外觀。因此，可將底層的開孔組配成可實質防止纖維素纖維被一路拉出通過帶體。不過，由於底層不提供起皺表面，以及因此，在起皺操作期間對於紙幅的形狀不起作用，將底層的開孔組配成可防止纖維拉出對於帶體的起皺操作沒有實質影響。

在該等多層帶具體實施例中，織布經裝設成為多層起皺帶的底層。如上述，編織結構化織物有強度及耐久性以忍受例如帶體起皺操作的應力及需求。以及因此，編織結構化織物本身在起皺或其他拭紙結構化程序中已用來作為織物。不過，也可使用有不同構造的其他織布，只要它們有必要的性質。因此，織布可提供根據本發明具體實施例之多層起皺帶的強度、穩定性、耐久性及其他性質。

在多層起皺帶的特定具體實施例，提供用於底層的織布可具有與本身用作起皺結構之編織結構化織物類似的特性。此類織物有編織結構，實際上其具有形成於構成織物結構的紗線之間的多個「開孔」。在這點上，織布開孔可以空氣滲透率量化；亦即，氣流通過織物的測量值。織物的滲透率，結合擠製頂層的開孔，允許空氣被吸引通過 帶體。可用拭紙製造機的真空箱吸引氣流通過帶體，如上述。織布層的另一方面是能夠防止紙幅的纖維素纖維被完全拉出通過在真空箱的多層帶。

測量織物的滲透率係根據本技藝所習知的設備及測試，例如在馬里蘭州黑格斯敦市之弗雷澤精密儀器公司的Frazier®差壓空氣滲透率測量儀器。在多層帶的具體實施例中，織物底層的滲透率至少約200CFM。在更特別的具體實施例中，織物底層的滲透率約為200CFM至約1200CFM，以及在更加特別的具體實施例中，織物底層的滲透率在約300CFM至約900CFM之間。又在其他具體實施例中，織物底層的滲透率約為400CFM至約600CFM。

此外，應瞭解，空氣及水皆可滲透本文的所有多層帶具體實施例。

表2圖示可用來形成多層起皺帶之底層的特定織布實施例。出現於表2的所有織物均由美國紐約州羅切斯特市的奧巴尼國際公司製造。

以下舉例說明有J5076織物作為底層之多層帶的特定實施例。J5076由聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)紗線織成，且在造紙程序中本身已被用來作為起皺結構。

作為織布的替代例，在本發明的其他具體實施例中，多層起皺帶的底層可由擠製熱塑材料形成。不像用來形成上述頂層的可撓熱塑材料，用來形成底層的熱塑材料經裝設成可賦予強度、抗拉伸性及耐久性等等給多層起皺帶。可用來形成底層的熱塑材料實施例包括：聚脂，共聚脂，聚醯胺，以及共聚醯胺。可用來形成底層的聚脂、共聚脂、聚醯胺及共聚醯胺的特定實施例可在前述美國專利申請公開案2010/0186913找到。

在本發明的特定具體實施例中，聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)可用來形成多層帶的擠製底層。PET為眾所周知的耐久可撓聚脂。在其他具體實施例中，上述HYTREL®可用來形成多層帶的擠製底層。熟諳此藝者明白有可用來形成底層的類似替代材料。

在使用用於底層的擠製聚合物材料時，提供穿過聚合物材料之開孔的方式可與提供頂層開孔的方式相同，例如，用雷射鑽孔、切割或機械穿孔。底層的開孔至少有些與頂層的開孔對齊，藉此允許空氣以與織布底層允許空氣流動通過多層帶結構的相同方式流動通過多層帶結構。底層的開孔大小不需要與頂層的開孔相同。事實上，為了減少方式與織物底層類似的纖維拉穿(fiber pull-through)，擠製聚合物底層的開孔可實質小於頂層的開孔。一般而 言，可調整頂層開孔的大小以允許一定數量的空氣流動通過帶體。此外，底層的多個開孔可與頂層的一開孔對齊。如果底層設有多個開孔，在真空箱可抽吸較大的氣流通過帶體，以便相對於頂層的開孔面積，底層可提供較大的總開孔面積。同時，使用橫截面面積較小的多個開孔相對於底層的單一較大開孔可減少纖維拉穿的數量。在本發明的一特定具體實施例中，第二層的開孔在與第一層的介面附近有350微米的最大橫截面面積。

按照這個邏輯，在有擠製聚合物頂層及擠製聚合物底層的本發明具體實施例中，帶體的特性是以下兩者的比率：在由頂層提供之頂面處之開孔的橫截面面積與在由底層提供之底面中之開孔的橫截面面積。在本發明的具體實施例中，上、下開孔橫截面面積的比率在約1至約48之間。在更特別的具體實施例中，該比率在約4至約8之間。又在更特別的具體實施例中，該比率約為5。

有其他結構可用來形成替代上述織布及擠製聚合物層的底層。例如，在本發明的一具體實施例中，可由金屬結構形成該底層，以及在一特定具體實施例中，由類似金屬網的結構形成。該金屬網用來以與上述織布及擠製聚合物層類似的方式提供強度及可撓性性質給多層帶。此外，該金屬網用來以與上述織布及擠製聚合物層類似的方式防止纖維素纖維被拉穿帶結構。可用來形成底層的又一替代材料為超強、高韌性、高模數纖維材料，例如由對位醯胺合成纖維(para-aramid synthetic fiber)形成的材料。超 強纖維與上述織布不同的地方是不編織在一起但是仍然能夠形成強壯可撓的底層。這可為由在MD互相平行的紗線組成的陣列，或是纖維定向最好在MD的不織纖維層。除了芳族聚酰胺纖維(aramid fiber)以外，可使用諸如聚脂、聚醯胺之類的其他聚合物材料，只要有能使多層帶穩定的適當抗拉強度。本技藝一般技術人員會明白仍有替代結構能夠提供在此所述多層帶之底層的性質。

多層結構

根據數個具體實施例之多層帶的形成係藉由連接或層疊上述擠製聚合物頂層及織布底層。由本文的揭示內容可了解，利用各種不同技術可實現諸層之間的連接，以下會更完整地描述其中之一些。

圖4A的橫截面圖根據一具體實施例未按比例地圖示多層起皺帶400的一部份。帶體400包含擠製聚合物頂層402與織布底層404。在拭紙製造程序之起皺操作期間，頂層402提供紙幅在其上起皺及/或結構化的帶體400頂面408。如上述，在頂層402形成開孔406。應注意，開孔406由頂面408到面向織物底層404的表面延伸穿過頂層402的厚度。由於織布底層404為有一定空氣滲透率的結構，真空可施加至帶體400的織布底層404側，以及因此，吸引氣流通過開孔406及織布404。在使用帶體400的起皺操作期間，來自紙幅的纖維素纖維被吸入頂層402的開孔406，這會造成圓頂結構形成於紙幅中。

圖4B的帶體400上視圖係俯視圖4A的開孔406部 份。由圖4A及圖4B顯而易見，儘管織布404允許真空(及空氣)被吸引通過帶體400，織布404也有效地「關閉」頂層的開孔406。亦即，織布第二層404實際上提供在擠製聚合物頂層402與織布第二層404之介面附近有較小橫截面面積的多個開孔。因此，織布404可實質防止纖維素纖維由紙幅一路通過帶體400。如上述，織布404也賦予帶體400的強度、耐久性及穩定性。

圖7A的橫截面圖根據本發明之一具體實施例圖示包含擠製聚合物頂層502及擠製聚合物底層504之多層起皺帶500的一部份。頂層502提供使造紙紙幅在其上起皺的頂面508。在此具體實施例中，頂層504的開孔506與底層中的3個開孔510對齊。由圖示於圖7B之帶體部份500的俯視圖可明白，底層504的開孔510橫截面實質小於頂層502的開孔506。亦即，底層504包含在頂層502與底層504之介面附近有較小橫截面面積的多個開孔510。這允許擠製聚合物底層504用來以與上述織布底層類似的方式實質防止纖維被拉穿帶結構。應注意，如上述，在替代具體實施例中，擠製聚合物底層504的單一開孔可與擠製聚合物頂層的開孔506對齊。事實上，底層504可形成任意多個開孔用於頂層508的各個開孔。

帶體400及500之擠製聚合物層的開孔406、506及510使得開孔406、506及510壁與帶體400及500表面正交地延伸。在其他具體實施例中，不過，可提供對於帶體表面有不同角度的開孔406、506及510壁。在用諸如雷射鑽 孔、切割或機械穿孔及/或壓花之類的技術形成開孔時，可選擇及製作開孔406、506及510的角度。在特定實施例中，側壁有約60°至約90°的角度，以及更特別的是，約75°至約85°。不過，在替代組態中，側壁角度可大於約90°。應注意，本文所指之側壁角度的測量如圖4A的角度α所示。

在描述於本文的任一具體實施例中，頂層的開孔可與底層的相同(直徑)。或者，底層的開孔可大於頂層的開孔。對於「錐形」開孔，在這兩層的介面處也有可能是這樣。換言之，這兩層之開孔的相對直徑比率可大於1，等於l，或小於l。

圖5A及圖5B的平面圖根據另一示範具體實施例圖示產生於至少一擠製頂層604中的多個開孔102。產生如以下所述的開孔描述於美國專利第8,454,800號，其內容全部併入本文作為參考資料。根據一方面，圖5A從面向雷射源(未圖示)之頂面606的視角圖示多個開孔602，藉此雷射源可操作以在擠製層604中產生開孔。各個開孔606可具有錐形，在此各個開孔602的內表面608從帶體之至少一擠製層604頂面606的開孔610向內變尖通到底面614上的開孔612(圖5B)。在x座標方向的開孔610直徑以△x1圖示，同時在y座標方向的開孔610直徑以△y1圖示。請參考圖5B，同樣，在x座標方向的開孔612直徑以△x2圖示，同時在y座標方向的開孔612直徑以△y2圖示。由圖5A及圖5B顯而易見，帶體604頂面606之開孔610沿著x方向的直徑△x1大於帶體之至少一擠製層604底面614之開孔612沿著x方向的直 徑△x2。再者，織物604頂面606之開孔610沿著y方向的直徑△y1大於帶體604底面614之開孔612沿著y方向的直徑△y2。

圖6A圖示圖5A及圖5B之開孔602中之一者的橫截面圖。如前述，各個開孔602可具有錐形，在此各個開孔602的內表面608由帶體之至少一擠製層604之頂面606上的開孔610向內變尖通到底面614上的開孔612。產生各個開孔602的錐形可由光源(例如，CO2或其他雷射裝置)產生的入射光學輻射702造成。藉由施加有適當特性的雷射輻射702(例如，輸出功率，焦距，脈衝寬度，等等)例如至如本文所述的擠製單料材料，開孔602可由雷射輻射打孔帶體604的表面606、614造成。反之，錐形開孔使得片材接觸面有較小的直徑以及反面有較大的直徑。利用雷射裝置來產生開孔描述於美國專利第8,454,800號，其內容全部併入本文作為參考資料。

如圖6A所示，根據一方面，若需要，雷射輻射202可在撞擊後在帶體之至少一擠製層604的頂面706上產生第一均勻凸起的連續邊緣或隆脊704以及在底面614上產生第二均勻凸起的連續邊緣或隆脊706。這些凸邊704、706也可稱為凸緣或唇。凸邊704的俯視圖以704A圖示。同樣，凸邊706的仰視圖以706A圖示。在704A及706A的視圖中，點線705A、705B為凸緣或唇的圖解表示。因此，點線705A、705B沒有條紋的意思。各個凸邊704、706的高度從諸層表面測量可在5至10微米之間。該高度是以帶體表面與凸邊頂 部的水平差計算。例如，凸邊704的高度以表面606與凸邊604頂部708的水平差測量。除了其他優點以外，凸邊，例如704及706，提供各個開孔的局部機械增強，接著這有助於整體抵抗給定擠製穿孔層在起皺帶中的變形。再者，較深開孔導致生產拭紙有較大的圓頂，以及也導致，例如，更多片材膨鬆度及較低的密度。應注意，在所有情形下，△x1/△x2可等於1.1或更高，以及△y1/△y2可等於1.1或更高。替換地，在有些或所有情形下，△x1/△x2可等於1，以及△y1/△y2可等於1，藉此形成圓柱形的開孔。

儘管可使用雷射裝置來完成在織物中建立有凸邊的開孔，然而預計也可使用能夠建立此類效果的其他裝置。可使用機械衝壓法或壓花接著衝壓法。例如，擠製聚合物層可以指定樣式在表面中壓花成有隆起部及對應凹陷部的樣式。然後，例如，可機械衝壓或雷射鑽孔各個隆起部。此外，不論用來製作開孔的技術為何，在所有的開孔上或只在選定或所欲的開孔上有凸緣。

在用作多層帶的擠製頂層時，最好只有在片材接觸面之開孔四周的凸緣，因為鄰近織布之反面的凸緣可能干擾這兩層的良好接合。

根據該等具體實施例之多層帶的諸層可用在諸層之間提供耐久連接的任何方式連結在一起以允許多層帶使用於拭紙製造程序。在一些具體實施例中，用化學手段將該等層連結在一起，例如使用黏著劑。又在其他具體實施例中，多層帶的諸層可用諸如熱焊接、超音波焊接及雷 射融合(使用或不使用雷射吸收添加物)之類的技術連結。熟諳此藝者明白許多疊合技術可用來連結描述於本文的層件以形成多層帶。

儘管圖示於圖4A、圖4B、圖5A及圖5B及圖6的多層帶具體實施例包含或涉及兩個不同層，然而在其他具體實施例中，在圖示於附圖的頂層及底層之間可裝設附加層。例如，附加層可位於上述的頂層及底層之間以便提供另一半滲透阻障防止纖維素纖維一路被拉出通過帶結構。在其他具體實施例中，用於將頂層及底層連接在一起的構件可構造成為另一層。例如，雙面膠帶層可為設在頂層、底層之間的第三層。

可調整根據該等具體實施例之多層帶的總厚度以用於將會使用該多層帶的特殊拭紙製造機及程序。在一些具體實施例中，帶體的總厚度約有0.5厘米至約2.0厘米。在包含織布底層的具體實施例中，擠製聚合物頂層可提供多層帶的大部份總厚度。

在包含織布底層的具體實施例中，編織基底織物可具有許多不同形式。例如，它們可編織成環形，或平織且隨後用編織接縫使其成為環形形式。替換地，它們可用習知為改良環形編織法的程序製成，其中基底織物的橫向邊緣(widthwise edge)設有使用彼之機器方向(MD)紗線的縫合迴圈(seaming loop)。在此程序中，MD紗線在織物的橫向邊緣之間來回連續編織，在各邊折回且形成縫合迴圈。以此方式產生的基底織物在安裝如本文所述之拭紙製造機期 間安置成環形形式，以及為此，被稱為機器上可縫合織物。為了使此一織物成為環形形式，使兩個橫向邊緣在一起，使在這兩個邊緣的縫合迴圈互相交叉，以及引導縫合銷或銷線(seaming pin or pintle)穿過由交叉縫合迴圈形成的通路。

如以上具體實施例所述，擠製聚合物頂層(及任何附加層)可由以邊對邊方式鄰接及連結在一起(螺旋纏繞或者是一序列連續迴圈)的多個區段製成以及用不同技術連結鄰接邊緣。

該擠製頂層主要可用上述擠製聚合物材料中之任一者製成。用於這些狹條及環形迴圈的擠製聚合物材料可由給定寬度在25毫米至1800毫米及紙厚(厚度)在0.10毫米至3.0毫米或更多之間的擠製輥物品製成。對於平行的環形迴圈，成卷片材被展開且在完成帶體的適當迴圈長度產生建立CD接縫的對接(butt joint)或疊接(lap joint)。然後，將該等迴圈並排安置成兩個迴圈的相鄰邊緣鄰接。任何邊緣製備(削薄，等等)在使邊緣並排之前完成。幾何邊緣(斜面、鏡像等等)在擠製材料時可產生。然後，使用已描述於本文的技術連結該等邊緣。需要的迴圈數取決於材料卷體的寬度以及最終帶體的寬度。

如上述，多層帶結構的優點在於可用該等層中之一者提供帶體的強度、抗拉伸性(stretch resistance)、尺寸穩定性及耐久性，同時其他層可能對這些參數沒有顯著貢獻。如本文所述具體實施例的多層帶材料耐久性與其他潛 在製帶材料的耐久性比較。在此測試中，用材料撕裂強度量化帶體材料的耐久性。熟諳此藝者應瞭解，良好抗拉強度及良好彈性性質的組合產生有高撕裂強度的材料。測試上述頂層及底層帶體材料的7個候選擠製樣品的撕裂強度。也測試使用於起皺操作之結構化織物的撕裂強度。針對這些測試，開發部份基於ISO 34-1(橡膠、硫化或或熱塑性塑膠部件1的撕裂強度：褲形，直角形和新月形)的程序。使用在馬薩諸塞州諾伍德市之Instron公司的Instron®5966雙立柱台式萬能試驗系統以及Instron公司的BlueHill 3軟體。所有撕裂測試以2英吋/分鐘(不同於使用4英吋/分鐘速率的ISO 34-1)進行1英吋的撕裂延伸以及以英磅記錄平均負荷。

樣品的細節與各自的MD及CD撕裂強度圖示於表3。應注意，樣品「毛坯」的稱號表明該樣品未設有開孔，而稱號「原型」意指該樣品尚未做成環形帶結構，反而只是在測試件中的帶體材料。

由表3的結果可見，織布及擠製HYTREL®材料有遠大於擠製PET聚合物材料的撕裂強度。如上述，在使用織布或擠製HYTREL®材料層用來形成多層帶中之一層的具體實施例中，多層帶結構的整體撕裂強度至少會與該等層中之任一者一樣強壯。因此，包含織布層或擠製HYTREL®層的多層帶會賦予良好的撕裂強度而與用來形成另一層或其他層的材料無關。

如上述，數個具體實施例可包含一擠製聚胺甲酸酯頂層與一織布底層。如下述，評估此類組合的MD撕裂強度，以及也比較使用於起皺操作之編織結構化織物的MD撕裂強度。使用與上述測試相同的測試程序。在此測試中，樣品1為有厚0.5毫米之擠製聚胺甲酸酯頂層及1.2毫米開孔的雙層帶結構。底層為由奧巴尼國際公司製造的編織J5076織物，上文可找到它的細節。樣品2為有厚1.0毫米有1.2毫米開孔之擠製聚胺甲酸酯頂層以及J5076織物作為底層的雙層帶結構。也評估J5076織物本身的撕裂強度作為樣品3。這些測試的結果圖示於表4。

由表4的結果可見，有擠製聚胺甲酸酯頂層及織布底層的多層帶結構具有優異的撕裂強度。當單獨考慮織 布的撕裂強度時，可見該織布產生帶結構的大部份撕裂強度。擠製聚胺甲酸酯層提供比例較少的多層帶結構之撕裂強度。儘管如此，在擠製聚胺甲酸酯層本身沒有充分的強度、抗拉伸性及耐久性時，就撕裂強度而言，如表4的結果所示，當使用有擠製聚胺甲酸酯層及織布層的多層結構時，可形成充分耐久的帶結構。

表5列示根據本發明製成之8個多層帶實施例的性質。帶體1及2的結構有由PET製成的兩個聚合物層。帶體3至8有由聚胺甲酸酯(PUR)形成的頂層，以及由PET織物J5076織物(由上述奧巴尼國際公司製造)形成的底層。表5陳述各帶體之頂層(亦即，「片材側」)的開孔性質，例如橫截面面積，開孔的容積，以及開孔的側壁角度。表5也陳述底層(亦即，「空氣側」)的開孔性質。

產業上利用性

描述於本文的機器、裝置、帶體、織物、程序、材料及產品可使用於商業產品的生產，例如面紙或衛生紙及紙巾。

雖然本文已詳述本發明較佳具體實施例及其修改，然而應瞭解本發明不受限於該等確切具體實施例及修改，而且熟諳此藝者可做出其他修改及變體而不脫離由隨附請求項定義的本發明精神及範疇。

本申請案中所引用或敘述的每個專利、專利申請案及出版物全部併入本文作為參考資料，就跟特別及個別地示意各個個別專利、專利申請案或出版物併入本文作為參考資料一樣。

100‧‧‧壓軋區段

102‧‧‧壓軋織物

104‧‧‧吸入輥

106‧‧‧壓軋靴

108‧‧‧承壓輥

110‧‧‧起皺輥

112‧‧‧起皺帶

114‧‧‧真空箱

116‧‧‧紙幅

120‧‧‧帶體起皺輥隙

200‧‧‧拭紙製造機

202‧‧‧成形區段

204‧‧‧流漿箱

206‧‧‧成形織物

208、210‧‧‧輥

212‧‧‧成形輥

214‧‧‧壓軋織物長段

216‧‧‧靴式壓軋區段

218‧‧‧洋基乾燥機

220‧‧‧位置

222‧‧‧起皺刮刀

Claims (46)

1. 一種在拭紙製造程序中用於紙幅之起皺或結構化的可滲透帶體，該帶體包含：由一擠製聚合物材料形成的一第一層，該第一層提供該帶體的一第一表面，一新生拭紙紙幅沉積於該第一表面上，以及該第一層具有延伸穿過它的多個開孔，其中該等多個開孔在該第一表面的平面上具有至少約0.1平方毫米的平均橫截面面積；以及附著至該第一層的一第二層，該第二層形成該帶體的一第二表面，以及該第二層具有延伸穿過它的多個開孔。
2. 如請求項1所述之帶體，其中該第一層包含一熱塑彈性體以及該第二層為一織布。
3. 如請求項1所述之帶體，其中穿過該第一層的該等多個開孔在第一表面的平面中有約0.1平方毫米至約11.0平方毫米的平均橫截面面積。
4. 如請求項2所述之帶體，其中該第一層的該等多個開孔在該第一表面的平面中有約1.5平方毫米至約8.0平方毫米的平均橫截面面積。
5. 如請求項1或2所述之帶體，其中該第一層為包含一熱塑彈性體的一擠製單料層，該熱塑彈性體由選自下列之一熱塑彈性體形成：以聚脂為主的熱塑彈性體(TPE)，以尼龍為主的TPE，以及熱塑聚胺甲酸酯(TPU)彈性體。
6. 如請求項2所述之帶體，其中該織布有約200CFM至約1200CFM的滲透率。
7. 如請求項5所述之帶體，其中該熱塑彈性體包含一以聚脂為主的TPE。
8. 如請求項7所述之帶體，其中該以聚脂為主之TPE包含選自由下列各物組成之群組的一以聚脂為主之TPE：HYTREL®，Arnitei®，Riteflex®，以及Pibiflex®。
9. 如請求項5所述之帶體，其中該以尼龍為主之TPE包含選自由下列各物組成之群組的一以尼龍為主之TPE：Pebax®，Vetsamid-E®，Grilon®/Grilamid®。
10. 如請求項5所述之帶體，其中該TPU彈性體包含選自由下列各物組成之群組的一TPU彈性體：Estane®，Pearlthane®，Ellastolan®，Desmopan®，以及Pellethane®。
11. 如請求項1或2所述之帶體，其中該第二層的該等開孔有約100至約700微米的一直徑。
12. 一種在拭紙製造程序中用於紙幅之起皺或結構化的可滲透帶體，該帶體包含：由一擠製聚合物材料形成的一第一層，該第一層提供該帶體的一第一表面，以及該第一層具有延伸穿過它的多個開孔，其中該等多個開孔具有至少約0.05立方毫米的容積；以及在一介面附著至該第一層的一第二層，該第二層提供該帶體的一第二表面，以及該第二層由滲透率至少約 有200CFM的一織布形成。
13. 如請求項12所述之帶體，其中該織布有約200CFM至約1200CFM的滲透率。
14. 如請求項12所述之帶體，其中該織布有約300CFM至約900CFM的滲透率。
15. 如請求項12所述之帶體，其中該第一層的該等多個開孔有約0.05立方毫米至約11立方毫米的容積。
16. 如請求項12所述之帶體，其中該第一層的該等多個開孔有約至少0.25立方毫米的容積。
17. 如請求項12所述之帶體，其中該擠製聚合物材料包含含有一以聚脂為主之TPE的一熱塑彈性體。
18. 如請求項17所述之帶體，其中該以聚脂為主之TPE包含選自由下列各物組成之群組的一以聚脂為主之TPE：HYTREL®，Arnitei®，Riteflex®，以及Pibiflex®。
19. 如請求項12所述之帶體，其中該聚合物材料包含含有一TPU彈性體的一熱塑彈性體。
20. 如請求項19所述之帶體，其中該TPU彈性體包含選自由下列各物組成之群組的一TPU彈性體：Estane®，Pearlthane®，Ellastolan®，Desmopan®，以及Pellethane®。
21. 如請求項12所述之帶體，其中該聚合物材料包含含有一以尼龍為主之TPE的一熱塑彈性體。
22. 如請求項21所述之帶體，其中該以尼龍為主之TPE包含選自由下列各物組成之群組的一以尼龍為主之TPE： Pebax®，Vetsamid-E®，Grilon®/Grilamid®。
23. 一種在拭紙製造程序中用於紙幅之起皺或結構化的可滲透帶體，該帶體包含：由一擠製聚合物材料形成的一第一層，該第一層提供該帶體的一第一表面，以及該第一層具有延伸穿過它的多個開孔，其中該第一表面(i)提供約10%至約65%的接觸面積以及(ii)具有約10/平方厘米至約80/平方厘米的一開孔密度；以及附著至該第一層的一第二層，該第二層形成該帶體的一第二表面，以及該第二層具有延伸穿過它的多個開孔。
24. 如請求項23所述之帶體，其中該第一表面(i)提供約15%至約50%的接觸面積以及(ii)有約20/平方厘米至約60/平方厘米的一開孔密度。
25. 如請求項24所述之帶體，其中該第一表面(i)提供約20%至約40%的接觸面積以及(ii)有約25/平方厘米至約35/平方厘米的一開孔密度。
26. 如請求項23所述之帶體，其中該第一層為一擠製聚合物層，以及該第二層為一織布。
27. 如請求項23所述之帶體，其中該第一層為包含一熱塑彈性體的一擠製單料層，該熱塑彈性體由選自下列之一熱塑彈性體形成：以聚脂為主的熱塑彈性體(TPE)，以尼龍為主的TPE，以及熱塑聚胺甲酸酯(TPU)彈性體。
28. 如請求項27所述之帶體，其中該以聚脂為主之TPE包含 選自由下列各物組成之群組的一以聚脂為主之TPE：HYTREL®，Arnitei®，Riteflex®，以及Pibiflex®。
29. 如請求項27所述之帶體，其中該以尼龍為主之TPE包含選自由下列各物組成之群組的一以尼龍為主之TPE：Pebax®，Vetsamid-E®，Grilon®/Grilamid®。
30. 如請求項27所述之帶體，其中該TPU彈性體包含選自由下列各物組成之群組的一TPU彈性體：Estane®，Pearlthane®，Ellastolan®，Desmopan®，以及Pellethane®。
31. 如請求項1、12或23所述之帶體，其中該第一層利用一黏著劑、熱熔合、超音波焊接或雷射焊接附著至該第二層。
32. 如請求項1所述之帶體，其中該第一層為一擠製聚合物層，以及該第二層為一擠製聚合物層。
33. 如請求項1所述之帶體，其中該第一表面內約0.5至約2的一動態磨擦係數。
34. 如請求項33所述之帶體，其中該第一表面有約0.7至約1.3的一磨擦係數。
35. 如請求項23所述之帶體，其中該第一層為一擠製聚合物層，以及該第二層為一擠製聚合物層。
36. 如請求項32或35所述之帶體，其中該第一層為由聚胺甲酸酯形成的一單料層，以及該第二層為由一熱塑聚合物形成的一單料層。
37. 如請求項36所述之帶體，其中該第一層為由聚胺甲酸酯 形成的一單料層，以及該第二層為由聚乙烯對苯二甲酸酯形成的一單料層。
38. 如請求項36所述之帶體，其中該第一層為由聚胺甲酸酯形成的一單料層，以及該第二層為由HYTREL®形成的一單料層。
39. 如請求項1所述之帶體，其中該第二層包含由MD紗線組成的一陣列。
40. 如請求項1所述之帶體，其中該第二層為一不織布層，其包含選自由下列各物組成之群組的一聚合物材料：芳族聚酰胺纖維、聚酯、以及聚醯胺。
41. 如請求項1所述之帶體，其中該第二層之該等多個開孔於鄰近該第一層與該第二層之一介面的橫截面面積係小於該第一層之該等多個開孔於鄰近該第一層與該第二層之該介面的橫截面面積。
42. 如請求項1所述之帶體，其中該第二層之該等多個開孔於鄰近該第一層與該第二層之一介面的橫截面面積係大於該第一層之該等多個開孔於鄰近該第一層與該第二層之該介面的橫截面面積。
43. 如請求項1所述之帶體，其中該第二層之該等多個開孔於鄰近該第一層與該第二層之一介面的橫截面面積係等於該第一層之該等多個開孔於鄰近該第一層與該第二層之該介面的橫截面面積。
44. 如請求項23所述之帶體，其中該第二層之該等多個開孔在鄰近該第一層與該第二層之一介面的橫截面面積係 小於該第一層在鄰近該第一層與該第二層之該介面之表面處之該等多個開孔的橫截面面積。
45. 如請求項23所述之帶體，其中該第二層之該等多個開孔在鄰近該第一層與該第二層之一介面的橫截面面積係大於在該第一層鄰近該第一層與該第二層之該介面之表面處之該等多個開孔的橫截面面積。
46. 如請求項23所述之帶體，其中該第二層之該等多個開孔在鄰近該第一層與該第二層之一介面的橫截面面積係等於在該第一層鄰近該第一層與該第二層之該介面之表面處之該等多個開孔的橫截面面積。